根据膜孔径的大小，多孔膜中的气体传输可分为三种不同的状态（图2a-c）。当孔径相对较大（0.1-10微米）时，气体混合物通过对流穿过膜，不发生分离。当孔径小于0.1微米时，由于其与气体的动力学直径相似，因此传输是通过克努森扩散来描述的。当孔径在0.5至1纳米之间时，会根据分子大小产生相对分离。膜制备：致密膜通常采用溶液浇铸法生产（图3a），将聚合物和任何添加剂溶解在适当的溶剂中，然后浇铸在玻璃板上，并放入温度较低的（真空）烘箱中，逐渐去除溶剂。一旦大部分溶剂被去除并形成致密膜，温度会进一步升高到溶剂沸点以上，以确保完全去除残留在膜中的任何溶剂。因此，致密膜通常很厚且对称。PBI塑料的硬度为玻璃的二分之一。江苏PBI密封圈
尽管用于H2/CO2分离的聚合物基膜具有诸多优点，但其在工业应用中的发展也面临着一些挑战，其中较重要的是塑化和高温下的低稳定性。玻璃聚合物具有刚性，因此可抗塑化并在高温下保持稳定，是合适的选择。有人建议使用聚苯并咪唑（PBI）进行H2/CO2分离，这是一种符合上述要求的特种聚合物。它在高温下（玻璃转化温度，Tg=425-435℃）稳定，具有较高的H2/CO2本征选择性，并且由于具有高硬度结构和致密的链包装，预计可以承受塑化。然而，气体分子通过PBI的传输速率非常缓慢，这也是由于它具有使其更耐塑化的相同特性。改善其渗透性的方法包括与渗透性更强的聚合物混合、改变其化学结构以及在聚合物基体中添加填料。江苏PBI蜗壳制造商在通信设备中，PBI 塑料用于制造外壳和内部结构件，保护设备并确保信号传输。
PBI涂层设备：涂层是在BrewerScience,Inc.CB-100旋涂机上生产的，而喷涂和封装则使用Daetec设计的定制工具。计量数据由XP-1触针轮廓仪、AFP-200原子力轮廓仪和Xi-100光学轮廓仪生成。在适用的情况下，设备设置包括5毫克触笔负载、较小4毫米距离和0.5毫米/秒的速度。对于清洁测试，使用点和环触点的Hg探针（型号802B-150）、HP4140B皮安表源，由MDC测量系统支持，具有I-V绘图程序@10mv步长从0-1V[11]。生成典型的I-V图来比较趋势并研究保护膜的击穿电压。用于材料表征的分析设备包括SEM(Hitachi4700)、能量色散X射线光谱(EDS)、带ATR的FTIR（Spectrum100、DGTS检测器、ZnSe涂层附件、Perkin-Elmer）。改良的脱气热重测试方法是通过典型的实验室规模（+/-0.1mg）进行的。UV固化设备包括Intelli-Ray400微处理器控制的光固化系统。
聚苯并咪唑（PBI）的一般化学结构。通过改变R2，制备了四种不同的PBI衍生物，以研究主链结构对相应膜的H2/CO2分离性能的影响。与商用m-PBI相比，在PBI主链中加入各种笨重、柔韧和受挫的官能团会较大程度上破坏聚合物链的致密堆积，较终导致H2渗透性明显提高。然而，正如预期的那样，H2/CO2的选择性也有所下降。Kumbharkar等人利用5-叔丁基间苯二甲酸（BuI）作为笨重的二羧酸单体来合成Bul-PBI，结果降低了链的堆积密度，热稳定性略有下降，而溶剂溶解性却有所提高。Bul-PBI膜的扩散选择性为37.8（高于m-PBI），溶解选择性为0.15（略低于m-PBI）。图6显示了之前报告的研究中测量的改性PBI基聚合物的H2渗透性和选择性数据的上限图。由此可见，在对PBI的骨架结构进行处理的同时，通常还要在气体渗透性和选择性之间进行权衡。各种PBI衍生物的详细列表见表S1。PBI塑料具有优异的热稳定性和电绝缘性。
PBI应用领域：PBI材料因其出色的性能，在多个领域有普遍应用：航空航天：PBI用于制造防护密封、热和机械绝缘体以及飞机的鼻锥等部件。消防：PBI用于消防员防护服、高温手套和宇航员飞行服。能源：PBI材料在燃料电池膜应用中展现出良好的前景。工业应用：PBI用于制造耐高温涂层、溶液和粉末，适用于电子、航空航天和工业需求。制备工艺：PBI可以通过缩聚反应制备，通常使用四氨基联苯与间苯二甲酸二苯酯作为原料。合成过程分为两个阶段，均在惰性气氛中进行，生成高分子量的聚合物。PBI纤维可以通过干纺法制备，溶液中添加少量氯化锂可以延长保质期。此外，PBI粉末可用于压缩成型，颗粒形式则用于注塑和挤出。PBI塑料的市场价格相对较高，主要应用在高级市场。江苏PBI蜗壳制造商
PBI塑料可用作真空室部件的制造材料。江苏PBI密封圈
为了充分发挥PBI令人兴奋的特性，这种材料较终必须转化为具有商业吸引力的膜平台，即高频膜组件。由于高频膜通常具有非对称结构，选择层超薄且易出现缺陷；因此，制造过程通常需要加入填料、交联和涂层步骤，以提高选择性。因此，从提高致密m-PBI膜性能中获得的知识应较终转化为高频膜，使其具有高过选择性和热稳定性、机械稳定性和化学稳定性。总之，本综述证实了PBI作为未来高效生产H2所需的高性能膜材料的潜力。聚合物混合是一种简单但可重复性高且成本低廉的技术，类似于共聚。因此，应更深入地探索m-PBI与高渗透性聚合物的混合，这种聚合物有可能在分子水平上与m-PBI结合，限制聚合物链的流动性。江苏PBI密封圈
